Elucidation of the mechanism of aortic aneurysm development based on mechanotransduction and prediction of aortic aneurysm rupture

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03762
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55030:Cardiovascular surgery-related
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Yanagisawa Hiromi 筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 教授 (40746301)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平松 祐司 筑波大学, 医学医療系, 教授 (30302417) ; 安藤 正浩 早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 次席研究員(研究院講師) (50620803)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 大動脈瘤 / 大動脈破裂 / メカノトランスダクション / 破裂予測 / 細胞外マトリクス / ラマンイメージング / ラベルフリー

Outline of Final Research Achievements

The goal of this study was to elucidate the pathogenesis of aortic aneurysms, focusing on altered mechanotransduction of the aortic wall, and to discover a method to identify aortic aneurysms just prior to rupture. The applicants found that mechanical stress response factors, including thrombospondin-1 (TSP1) and Egr1, are elevated in mouse and human aortic aneurysms; Egr1 induces TSP1 expression, and Egr1 is upregulated by protease-activated receptor (PAR)-1. Furthermore, using Raman spectroscopic microscopy, the applicants were able to identify collagen- and elastin-derived spectra specific for aortic aneurysms in mice and humans.

Free Research Field

血管マトリクス生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

大動脈瘤を起こす新たなシグナル因子の同定とそれを標的とした治療薬の確立、さらに瘤拡大増悪因子の制御は、当該研究分野の大きな未解決課題である。申請者らは、大動脈瘤の進行に大動脈壁のメカノトランスダクションの異常が関わっていることを提唱した。今後はこれらの知見に基づき、新しい薬物療法の標的因子の同定を目指す。また、申請者らは、ラマン分光法を用いて大動脈瘤に特異的なエラスチンやコラーゲンに由来するマーカースペクトル成分を同定した。これらにより、従来のCTやMRIによる大動脈径計測に基づく大動脈瘤の評価に加えて、大動脈瘤の性状から破裂に近い大動脈瘤を診断できる可能性を報告した。